Đến 16 giờ 52 phút, đoàn xe địch lọt vào trận địa phục kích của ta. Chờ cho địch vào đúng tầm súng, Trung đoàn trưởng Tô Đình Khản mới phát lệnh nổ súng. Lập tức Trung đội ĐKZ 75 mm phát hỏa, bắn cháy chiếc xe tăng đi đầu, bắn hỏng chiếc thứ hai. Đoàn xe lập tức bị ùn lại, một số xe tăng, xe bọc thép M113 và xe GMC chở lính nữa bị bắn cháy, đội hình địch rối loạn, bọn đi sau liền quay súng bắn như vãi đạn sang hai bên đường và gọi phi pháo yểm trợ.
Dưới làn bom pháo địch, các chiến sỹ Đại đội 1, Tiểu đoàn 635 vẫn bật dậy xông lên mặt đường dùng B40, trung liên, tiểu liên và thủ pháo đánh xe và diệt Bộ binh địch. Các chiến sỹ Đại đội 2 và 3 cũng đồng loạt xung phong ra mặt đường cùng Đại đội 1 chia cắt đội hình, diệt nhiều xe và Bộ binh địch.